大麦是世界上种植面积与总产量排名第四的禾谷类作物,在中国已有悠久的栽种历史,主要用于牲畜饲料、食品加工原料以及酿造啤酒等,在我国主要种植于长江流域。大麦黄花叶病是土传病毒病害,主要由大麦黄花叶病毒(Barley yellow mosaic virus,BaYMV)及大麦和性花叶病毒(Barley mild mosaic virus,BaMMV)引起。病毒寄生于土壤中禾谷多黏菌的孢子中,可以潜伏长达十年之久。大麦黄花叶病已经严重影响大麦产量,因为病毒随土壤中的禾谷多黏菌传播具有持久性,传统化学方法对该病进行防治已经失效,选育抗病品种的大麦才是防控大麦黄花叶病的最有效途径。本课题主要分成两部分工作,一是利用特异性引物分别扩增出13个不同结构的BaMMV编码基因,包括RNA1上的P3、7K1、C1、7K2、VPg、NIa、NIb、CP、NIa-VPg、7K2-NIa-VPg、7K2-VPg和RNA2上的P1和P2,构建酵母双杂系统,用于验证与大麦易感因子eIF4E和隐性抗病基因PDIL5-1之间的互作,结果显示病毒蛋白与eIF4E和PDIL5-1之间没有直接的物理互作。二是通过转录组测序(RNA-seq)数据,分析获得感染BaMMV后上调表达的基因HORVU1Hr1G069640(WRKY55)。荧光定量qPCR分析感病和抗病品种中WRKY55的表达,发现感病品种中的WRKY55表达水平显著高于抗病品种,说明WRKY55在大麦感染黄花叶病的过程中起重要作用。为深入研究WRKY55在病毒感染大麦中的作用机理,以大麦栽培品种Morex的cDNA为模板,克隆获取WRKY55。其全长870 bp,在415-594位核苷酸之间含有WRKY保守结构域,系统进化分析显示该基因位于独立的进化分枝。组织表达分析发现该基因主要在根部和幼嫩组织中表达,而其它成熟部位表达较少甚至没有。农杆菌介导的烟草亚细胞定位实验发现WRKY55定位于整个细胞,这与通常的转录因子定位在细胞核不同,预示着WRKY55可能存在新的功能;同时酵母系统转录因子活性检测显示WRKY55没有转录激活活性,酵母双杂实验未检测到WRKY55与BaMMV病毒编码蛋白及大麦抗病基因eIF4E及PDIL5-1的相互作用。本研究结果显示WRKY55参与BaMMV的感染过程可能不是通过与病毒蛋白或植物抗病基因的直接互作完成的,具体的作用机理还需进一步研究。WRKY55参与病毒的感染过程对于探究大麦抗病机理指明了方向,为未来培育大麦抗病品种提供了理论指导。